韩吉军

摘 要：丘陵地带地势起伏，易形成局部恶劣气候，该类型地区的输电线路跳闸率高于平原地区，通过选取试点地区，现场采集数据、拍照，结合近年跳闸情况，确认原因，并提出具体的改进措施，有效降低跳闸率。

关键词：输电线路；风偏；跳闸

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0162-02

内蒙古中西部地区主要为丘陵和草原，山势起伏多变，四季温差较大，常年大风，输电线路故障跳闸率高于平原地区，本文以此为研究对象，积极探索提高丘陵地带输电线路跳闸率的有效方法。

1 跳闸原因调查与分析

该地区的中部选取110kV输电线路87条，220kV输电线路78条，为研究对象，选取2016年7月至2018年7月的跳闸数据进行分析，如表1所示。

根据以上数据绘制跳闸因素饼图，如图1所示。

根据表1、图1数据分析，风偏跳闸次数高是导致该地区110kV—220kV输电线路跳闸高的主要原因。风偏跳闸主要原因有两个，一是大风导致导线与导线或其他导体放电，包括临界安全距离裕度不足和导线上拔力过大，二是摇摆角过大，使绝缘子摆动时与塔身放点。

1.1 临界安全距离裕度不足

对发生风偏跳闸的输电线路进行现场勘测和测量，发现有部分线路实际安全距离在正常自然条件下满足相关技术规程，调取当时气候资料后，发现事故发生时，风速均已超过10m/s，导线摆动距离已超过10.5m，单侧摆动距离为5.25米，已大于与临界导体的安全距离，导致放电。进一步分析造成临界安全距离裕度不足的原因如下：

（1）未准确计算铁塔间地面水平差，导致实际导线弧垂最低点与设计不同，临界安全距离选点错误；

（2）未充分考虑铁塔与周边树木树冠的距离，清障范围不足；

（3）对恶劣自然气候预判不足，设计参考的最大风速低于实际风速；

（4）未严格按照图纸进行施工，或后期大修更换导线时未达到技术规程要求；

（5）后续新建输电线路未充分考虑现有输电线路实际情况；

（6）杆塔塔头尺寸过小。

1.2 导线上拔力大

按照《110kV——750kV架空输电线路施工及验收规范》，导线要承受自重及绝缘子的拉力，随机抽取跳闸线路实测，存在导线承受力不足，导致导线与其他导体放电。由于该地区为丘陵地形，输电线路起伏不断，此情形下，上拔力对风偏跳闸影响度分析如图2。

这些地形下，导线受到严格向上的力，是绝缘子吊起，横担受力，导致导线对横担距离不足放电。

2 导线与其他导体放电的解决措施

加装防风拉线，为减小悬垂串及防风拉线的应力，防止持续性大风对金具的磨损，需保持防风拉线自然放松，在施工时及小风速情况下保持不受力的状态。在大风情况下，悬垂串、防风拉线受到較大的风荷载，有较大幅度的摆动，防风拉线起主要作用，防风效果明显。因此，对于直线塔，加装重锤的效果不如防风拉线明显，不是从根本上解决悬垂串风偏闪络问题的主要措施，一般仅加装防风拉线。对于已运行线路，改造铁塔成本高昂，且停电时间长，影响其他供电指标，采取有针对性绝缘固定效果更好，例如采用加装防风绝缘拉线。本文仅针对防风拉线的选择进行进一步研究。

2.1 选取最优拉线方案

拉线对导线承受力，采取正交试验法，对试验结果用极差分析，确定直径9mm，实际重量424kg/km，最低拉断力7150N，截面积72.2mm2为最佳方案。将符合该条件的绝缘拉线加装在相应的输电线路上。分析过程如表2所示。

在拉力试验室进行正交试验，记录如表3所示。

以上数据可知第5组效果最好，即A2B2C3D3，直径9mm，重量424kg，最低拉断力7100N，实际截面积72.6mm2。方差分析得到较优方案A1B3C3D3，与较好方案一致，根据R值确定因素主次关系，趋势图如图3所示。

由图3可知，拉断力及实际面积符合最优结果可选，直径和重量需要二次优选，试验结果如表4所示。

通过再次试验得出A2B2组合最优，结合上述分析，确定A2B2C3D3为最佳拉线条件，即即A2B2C3D3，直径9mm，重量424kg，最低拉断力7100N，实际截面积72.6mm2。

2.2 加装防风拉线

防风拉线制作与安装要求如下：

（1）直线杆塔（边相引流）防风拉线直接在悬垂线夹处加装延长挂板连接，中相引流可采取在跳线托架通过金具连接。

（2）中相引流防风拉线可直接固定在下横担：直线杆塔（边相引流）条件允许时应在本体安装支架进行固定（包括在铁塔增设固定支架等方式），当需落地固定时，应同步完善拉线防盗接地装置。

（3）现运行线路大风区大多采用加装防风拉线。对线路产生风偏可以起到很好的抑制作用。但由于风偏转动不灵活，长时间的受力，线路金具易受到疲劳破坏。因此，加装防风拉线对线路运行存在安全隐患。

3 摇摆角过大的处理措施

为了解决摇摆角过大带来的跳闸问题，可采取将单串绝缘子改为双串绝缘子，加装防风小“T”接，加装附属引流线等措施。更换自重较大的悬垂绝缘子串，从而增加垂直荷载。根据摇摆角计算公式，在最大弧垂时的垂直档距不变的情况下，增大Gj，可缩小绝缘子串风偏摇摆角。

4 实施效果

从入选样本的输电线路中选取临界安全距离裕度不足、地貌符合图2特点的输电线路，再从中抽取50%的线路进行改造。实施一年后，改造后的输电线路均未发送风偏跳闸，未改造的输电线路共发生4起风偏跳闸，均发生在12月至5月（该地区异常大风天气高发时间段），由此可见，以上措施有效。

5 经验总结

经过现场实施，强调改造过程中，防风拉线中，绝缘子的绝缘配置应与原悬垂串的绝缘配置一致；防风拉线中，金具组装时，铝包钢绞线应根据明细表确定其长度，压接完成后，应保证两根铝包钢绞线长度一致。为减小跳线串及防风拉线的应力，防止持续性大风对金具的磨损，以及跳线在施工时保证跳线串在5-8°的预偏角范围内，需保持防风拉线自然放松，在施工时及小风速情况下保持不受力的状态。在微风情况下，加装重锤可以抵挡微风，使得跳线串保持静止，防风拉线处于放松状态，提高了金具起振风速上限值，最大程度地减少了金具的磨损；在大风情况下，跳线串、防风拉线及跳线受到较大的风荷载，有较大幅度的摆动，此时重锤失去防风效果，防风拉线起主要作用。因此，对于耐张塔，加装重锤与防风拉线都较明显，一般采用重锤与加装防风拉线组合的防风措施。

加装防风拉线的后期运行需加强巡视，若发现拉线松弛，需调节PT板螺栓，使得重锤距离下方垫片垂直距离保持在5mm以上，保持拉线处于拉紧状态。